Reducere în greutate fără a pierde rigiditatea panoului
Navele maritime, vagoanele de cale ferată, autobuzele și caroseriile de camioane conțin toate structuri de-pardoseală, perete, tavan și despărțire cu suprafață mare. Când aceste componente sunt fabricate din placaj, laminat solid din fibră de sticlă sau tablă de oțel, greutatea panoului crește rapid pe măsură ce grosimea crește.
Un panou de tip fagure compozit folosește o structură tip sandwich în loc de o structură solidă. Foile subțiri de suprafață suportă sarcini de tracțiune și compresiune, în timp ce miezul de tip fagure separă pielea și transferă sarcinile de forfecare prin grosimea panoului. Acest aranjament mărește rigiditatea la încovoiere fără a necesita un miez solid.
De exemplu, un panou sandwich tip fagure de 20 mm poate obține o rigiditate la încovoiere semnificativ mai mare decât un laminat solid de greutate similară, deoarece învelișurile portante-încărcăturii sunt poziționate mai departe de axa neutră.
Cum funcționează un panou sandwich tip fagure
Un panou de tip fagure compozit este format din trei straturi structurale:
- Foaie de față de sus
- Miez de fagure
- Foaia de față de jos
Când panoul suferă sarcini de îndoire, pielea superioară intră în compresie, în timp ce pielea inferioară intră în tensiune. Miezul de tip fagure împiedică mișcarea pielii una spre alta și transferă forțele de forfecare între ele.
Spre deosebire de miezurile de spumă care se bazează pe volum continuu de material, un miez de fagure utilizează o structură celulară formată din celule hexagonale interconectate. Celulele goale reduc consumul de material menținând în același timp grosimea panoului.
Acest mecanism de transfer-încărcăturii permite panoului să suporte sarcini distribuite pe podele, pereți etanși și structuri interioare, reducând în același timp masa totală.
Materiale de bază utilizate în panourile maritime și de transport
Mediile de operare diferite necesită materiale diferite pentru miez de tip fagure.
Fagure din polipropilenă (PP).
Miezurile de tip fagure din PP sunt produse din foi de polipropilenă termoplastică sudate într-o structură celulară.
Materialul nu absoarbe apa și este utilizat în mod obișnuit în interioarele feribotului, podelele vehiculelor, panourile rulotelor și structurile caroseriei camioanelor unde este de așteptat o expunere la umiditate.
Fagure din aluminiu
Fagure de aluminiu este fabricat din folie subțire de aluminiu lipită în celule hexagonale.
Miezul metalic oferă o rezistență la compresiune mai mare și este adesea integrat în interiorul trenurilor, mobilierul marin, carcasele echipamentelor și partițiile structurale unde este necesară o rezistență mai mare la sarcină punctuală-.
Fagure de aramid
Fagure de aramid este produs din hârtie aramidă impregnată cu rășină fenolică.
Materialul este frecvent specificat pentru sistemele aerospațiale și de transport de{0}}înaltă performanță, unde cerințele de reducere a greutății sunt mai stricte decât cele găsite în aplicațiile pentru vehicule comerciale.
Condiții de exploatare maritimă
Structurile marine sunt expuse la pulverizare de sare, cicluri de umiditate și vibrații repetate de la motoare și impactul valurilor.
În aceste medii, defecțiunea panoului are loc de obicei prin
Delaminare de la-la-core
Pătrunderea apei prin marginile deteriorate
Concasarea miezului sub sarcini concentrate
Elementul de fixare trage-în jurul locațiilor de montare
Pentru a reduce aceste riscuri, panourile de tip fagure sunt de obicei instalate cu margini sigilate, inserții armate și puncte de atașare lipite. Zonele care suportă încărcăturile echipamentelor primesc adesea armătură locală de densitate sau inserții încorporate pentru a distribui forțele concentrate în structura panoului.
Aplicații de transport
În sistemele de transport, panourile de tip fagure sunt de obicei integrate în ansambluri structurale non-primare.
Exemplele comune includ:
Interioare de cale ferată
Panourile sunt tăiate, prelucrate și lipite în sisteme de podea, suport pentru bagaje, module de tavan și pereți despărțitori. Greutatea mai mică a componentelor reduce masa totală a fiecărui cărucior și scade consumul de energie în timpul accelerației.
Caroserii de camion și remorcă
Panourile de tip fagure înlocuiesc placajul și foile de oțel în pereții laterali, acoperișuri și ansamblurile de podea. Reducerea greutății structurale crește capacitatea de încărcare disponibilă, menținând în același timp grosimea panoului.
Interioare de autobuz și autocare
Producătorii instalează panouri sandwich pe platforme de podea, module de tavan, panouri de serviciu și pereții interioare. Miezul celular ajută la menținerea rigidității panoului pe distanțe mari nesuportate.
Considerații de instalare
Panourile tip fagure nu pot fi instalate în același mod ca și plăcile solide.
Elementele de fixare mecanice necesită întărire, deoarece miezul celular oferă rezistență limitată{0}}la extragere. Metodele comune de instalare includ:
- Lipirea adeziva structurala
- Inserții din aluminiu încorporate
- Întărirea cadrului marginii
- Prin-punctele de montare cu șuruburi
Când deschiderile pentru ferestre, trape sau echipamente sunt prelucrate în panou, celulele miezului expuse sunt de obicei sigilate pentru a preveni pătrunderea umidității și contaminarea.
Selectarea materialului depinde de cazul de încărcare
Nicio configurație unică a panoului de tip fagure nu este potrivită pentru toate aplicațiile marine și de transport.
Selectarea panoului este de obicei determinată de:
- Lungimea travei
- Sarcina de proiectare
- Cerințe de impact
- Cerințe de performanță la foc
- Condiții de expunere la umiditate
- Metoda de atașare
Un panou de tavan ferry, de exemplu, poate acorda prioritate greutății reduse și rezistenței la coroziune, în timp ce un panou de podea a remorcii poate necesita o rezistență mai mare la compresiune și rezistență la abraziune.
Înțelegerea căii de încărcare, a mediului de operare și a metodei de conectare este, prin urmare, esențială înainte de a selecta materialul de miez în fagure și configurația pielii.
HolyCore Honeycomb Core Solutions
HolyCore produce materiale de bază în fagure utilizate în structuri sandwich compozite pentru transport și aplicații marine. Configurațiile miezului pot fi selectate în funcție de grosimea panoului, dimensiunea celulei, materialul pielii și cerințele de încărcare.
Miezul de tip fagure funcționează ca strat de transfer de forfecare-în interiorul structurii sandwich, permițând panourilor compozite să mențină grosimea în timp ce reduc masa materialului. În funcție de aplicație, miezul poate fi integrat cu fibră de sticlă, aluminiu, termoplastic sau alte materiale de acoperire pentru a forma panouri structurale finisate.
